Дегидратация - катализатор
Cтраница 1
Дегидратация катализаторов ( рис. 3) сопровождается быстрым уменьшением полосы 3600 см-1. Полоса 3525 смг1 лишь незначительно меняется при прокаливании вплоть до 500 С, в то время как полоса связанных гидроксильных групп полностью исчезает при нагревании до 350 С. Сравнение поведения полос 3525 см - и 3338 см - ] при десорбции подтверждает сделанное ранее отнесение. [1]
При высоких температурах реакции ( 550 - 570) должна происходить энергичная дегидратация катализатора вплоть до образования смешанного фосфорно-кремневого ангидрида. По нашим представлениям, действие катализатора связано с меха - низмом кислотного катализа на поверхности. Следовательно, увеличение парциального давления воды в реакционной смеси, препятствующее полной дегидратации кислоты и, возможно, - способствующая образованию поверхностной кислотной пленки, будет приводить к увеличению доли фенола в продуктах реакции, что, как показали наши исследования, и имеет место в действительности. [2]
Поэтому необходимо знать упругость пара над фосфорной кислотой, и если нужно предотвратить дегидратацию катализатора, то в сырье следует создать нужную упругость пара. На рис. 3 приводится зависимость упругости пара фосфорной кислоты различных концентраций от температуры. Эта же зависимость дается в табл. 8 для различных концентраций кислоты. [3]
Из отстойника 2 смесь поступает на прием центробежного насоса 3 и подогревается в теплообменниках 4 и паровых подогревателях 5, после чего четырьмя параллельными потоками входит в реакторы 6, увлажняясь по пути посредством водяных эжекторов во избежание дегидратации катализатора. Питание реакторов происходит сверху вниз: часть тепла реакции снимается циркулирующим пропаном, другая часть передается потоку реагирующего сырья, в результате чего температура на входе в реакторы примерно на 40 - 50 С ниже, чем на выходе. [4]
 |
Влияние температуры и давления на выход этилбензола при молярном отношении бензол. этилен, равном 2 ( Ind. Eng. [5] |
Активность катализатора уменьшается в ходе реакции главным образом из-за образования углеродистых отложений на его поверхности и потери воды. Дегидратация катализатора предотвращается добавлением небольших количеств воды к сырью, а деактивировэнный вследствие углеродистых отложений катализатор можно регенерировать, применяя выжигание с последующей продувкой водяным паром. Потери фосфорной кислоты невелики, если не считать коррозии. Так как катализатор недорогой, то его лучше заменять свежим, чем регенерировать путем выжигания. Имеются сообщения, что в процессе, проводимом без регенерации катализатора, выход этилбензола составлял 350 кг / кг катализатора. [6]
 |
Изменение конверсии при полимеризации пропилена в зависимости от содержания олефиновых углеводородов. [7] |
Практически катализатор первоначально содержит 3 - 3 3 частей ( по весу) 85 % - ной ортофосфорной кислоты и одну часть пирофос-форной кислоты. Во избежании дегидратации катализатора в процессе при высоких температурах ( 200 - 240 С) в реактор одновременно с пропиленом подается вода. Соотношение вода: пропилен составляет 0 02: 1 - 0 10: 1 ( по весу); оно тем больше, чем выше средняя температура в реакторе. [8]
Дегидратация фосфорных кислот возможна и при более низких температурах, например при температуре полимеризации 180 - 220 С, если образующиеся водяные пары над катализатором непрерывно выносятся сухим сырьем. В этом случае имеет место необратимый эффект дегидратации катализатора. [10]
Однако применение этого катализатора связано с некоторыми эксплуатационными трудностями. Структура носителя и его механическая прочность могут быть легко нарушены при избыточном количестве воды, подаваемой в реактор для предотвращения дегидратации катализатора. В результате масса катализатора уплотняется, он становится непригодным. [11]
Повышение давления от 4 до 6 МПа благоприятно сказывается на протекании процесса вследствие образования большого количества жидких продуктов реакции, смывающих высокомолекулярные полимеры с поверхности контакта. Уменьшение объема газовой фазы замедляет дегидратацию катализатора. Увеличение температуры контактирования от 150 до 200 С приводит к сокращению периода разработки катализатора и повышению его начальной активности, но стабильность работы катализатора снижается из-за более быстрой дегидратации и отложения тяжелых полимеров. [12]
Состав фосфорных кислот в равновесном состоянии с водяным паром зависит от температуры. Пирофосфорная кислота образуется в результате дегидратации ортофосфорной кислоты при 300 - 350 С 2НзРО4 Н4Р2ОТ Н2О и сохраняется, если над поверхностью кислоты имеется водяной пар. Дегидратация фосфорных кислот возможна и при сравнительно низких температурах, например при температуре полимеризации олефинов ( 180 - 220 С), если образующиеся над катализатором водяные пары непрерывно выносятся сухим сырьем. В этом случае наблюдается необратимый эффект дегидратации катализатора. Для предотвращения такого явления в процессе полимеризации в зону реакции подают водяной пар ( 0 1 - 0 15 % ( мол. [13]
Над катализатором крекинга, содержащим 25 % окиси алюминия [54], обмен между Но и Da при температуре 300 протекает довольно медленно. При большем содержании окиси алюминия и особенно в случае чистой окиси алюминия реакция обмена протекает быстрее. После предварительного прокаливания катализатора при 650 - 800 скорость протекания реакции значительно повышается. Поскольку зависимость скорости реакции обмена от степени дегидратации катализатора и содержания в нем окиси алюминия несколько иная, чем при каталитическом крекинге, можно сделать вывод, что протекание этой реакции обусловлено некоторыми специфическими свойствами катализатора, отличными от тех, которые приводят к реакции каталитического крекинга. Эти особенности, по-видимому, тесно связаны с известной дегидрогенизационной активностью окиси алюминия. Реакция дей-теро-водородного обмена - весьма чувствительный индикатор на загрязнение катализатора крекинга [54] такими металлами, как никель или ванадий, которые часто попадают в катализатор после продолжительной его эксплуатации на установке. [14]
Страницы: 1